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人类肠道中数以万亿计的微生物正日益被认为是健康的重要伙伴。科学家已经将肠道微生物组与健康的多个方面联系起来,从新陈代谢和免疫到心理健康。
最近的一项研究表明,这些微生物也可能影响健康的一个重要方面——肌肉力量。
肌肉力量是健康的关键特征,原因有很多。它支撑着我们的关节,保持骨骼健康,提升运动表现,甚至在新陈代谢健康中发挥作用。
肌肉力量还有助于我们在晚年保持独立。随着年龄增长,肌肉逐渐衰弱,日常任务变得更加困难,跌倒的风险增加。因此,了解影响肌肉力量的因素是健康老龄化研究的重要组成部分。
一项最新研究探讨了特定肠道细菌是否可能与肌肉力量有关。研究人员分析了成年人的两组肠道微生物组:90名18至25岁的年轻人,以及33名65至75岁的老年人。
参与者提供了粪便样本,以便研究人员识别其肠道中的微生物。研究人员使用DNA测序读取每个样本中微生物的遗传物质。通过将这些序列与大型参考数据库进行比较,他们可以确定存在哪些细菌种类以及它们的丰度。
参与者还完成了多项旨在测量肌肉力量的测试,包括握力测试。这要求尽可能用力挤压一个手持设备。握力在健康研究中被广泛使用,因为它能反映整体肌肉力量。较低的握力还与更高的过早死亡风险相关。
当研究人员将参与者的肌肉力量与肠道微生物进行比较时,一种细菌脱颖而出。一种名为Roseburia inulinivorans的细菌水平较高与肌肉力量测量指标上的更强表现相关。
发现这样的关联很有趣,但这并不一定意味着该微生物负责。许多事物可以相关而不直接导致彼此。例如,冰淇淋销量和鲨鱼袭击事件都在夏季增加——但吃冰淇淋并不会导致鲨鱼袭击。
因此,为了探究该细菌是否真的影响肌肉力量,研究人员在小鼠中进行了额外实验。在减少动物体内现有的肠道微生物后,他们将Roseburia inulinivorans引入小鼠的消化系统。
接受该细菌的小鼠的手臂握力明显强于未接受的小鼠。它们的肌纤维也变大,并向与更强力运动相关的纤维类型(称为II型肌纤维)转变。
进一步分析表明,Roseburia inulinivorans可能影响肌肉如何使用能量。在给予R inulinivorans的小鼠中,肌肉细胞内的几条能量相关通路变得更加活跃。同时,肠道和血液中某些氨基酸(所有生物用于制造蛋白质的分子)的水平下降。
人类数据揭示了另一个有趣的模式。研究中的老年人肠道微生物组中的Roseburia inulinivorans水平往往低于年轻参与者。这与通常随年龄增长而出现的肌肉力量下降的普遍模式相吻合。
在人类中,尚不清楚是肠道细菌影响肌肉力量,还是更强壮、更活跃的人肠道中拥有不同的微生物。但小鼠实验暗示这种微生物可以直接增强肌肉力量,因此需要更大规模的人类研究来确定这种关系的作用方向。
肌肉微生物
这项研究提出的一个可能性是未来使用益生菌。这些产品含有旨在促进健康的活微生物。如果进一步的研究证实Roseburia inulinivorans在人类中支持肌肉力量,它可能被开发成一种益生菌,旨在帮助人们随着年龄增长维持肌肉功能。
然而,补充剂并不是促进肠道中有益微生物的唯一方法。饮食在塑造微生物组方面起着重要作用。
作为肠道细菌食物的益生元纤维也可以支持它们的生长。这是因为喂养这些微生物允许它们在肠道中更稳定地存在并活跃。
Roseburia inulinivorans 这个名称中的“inulinivorans”暗示了这种细菌偏好的食物来源。它指的是菊粉,一种天然存在于洋葱、大蒜、韭菜、芦笋和菊苣根等食物中的膳食纤维。已知这些纤维能够支持其他有益肠道细菌的生长,包括 Roseburia 属的成员。
高纤维饮食长期以来一直与一系列健康益处相关。大量研究已将较高的纤维摄入量与较低的心脏病、2型糖尿病和某些癌症风险联系起来。这些效应可能由许多不同微生物的复杂活动驱动,而非单一物种。因此,目前补充任何一种单独的细菌都不能替代高纤维饮食。
然而,该研究确实存在一些局限性需要注意。人类群体规模相对较小,证明因果关系的实验是在小鼠而非人类身上进行的。研究中包括的老年人也全部为男性。即便如此,这些发现进一步证明了肠道微生物组可能影响的健康方面远比之前认为的要多。
就目前而言,支持肌肉力量和健康微生物组的建议仍然是熟悉的:定期进行力量训练和富含纤维的饮食。
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